Что такое юсб 3.0 и 2.0. В чем разница между USB2.0 и USB3.0. Видео: совместимость интерфейсов USB разных версий

Хотя интерфейс USB 3.0 становится все популярнее, похвастать наличием соответствующего контроллера могут не все даже современные материнские платы (а собственно со стороны чипсетов поддержка ожидается только в будущем - к счастью, уже недалеком). Что уж говорить о многочисленных системах, собранных на базе комплектующих прошлых лет - там безраздельно правит старый добрый USB 2.0.

Конечно, свежий стандарт со временем вытеснит заслуженного ветерана индустрии (шутка ли - доброе десятилетие в строю, старейшими аксакалами из общераспространенных интерфейсов являются разве что шина PCI и разъемы PS/2, да и те уже не всегда можно найти на современных матплатах!). Но стоит ли бежать впереди паровоза, заранее заготавливая периферию под новый стандарт? Насколько хороша заявленная совместимость между устройствами и контроллерами USB 2.0 и USB 3.0? Есть ли разница в быстродействии между накопителями USB 2.0 и USB 3.0 при работе с устаревающей версией USB?

Для ответа на эти вопросы мы взяли два доступных нам USB-накопителя под интерфейс USB 3.0 и пару флэшек под USB 2.0. Базой для сравнения выступила материнская плата Gigabyte GA-Z68X-UD3P-B3, предлагающая пользователю как порты USB 2.0 чипсета Intel Z68, так и контроллер USB 3.0 производства EtronTech.

Участники тестирования

Четверка накопителей была подобрана достаточно просто. Мы использовали оба оказавшихся у нас брелка с интерфейсом USB 3.0 от двух разных «королевских» контор: Kingston и Kingmax. Для пущей наглядности мы взяли еще пару накопителей USB 2.0 с двух противолежащих полюсов рынка: дешевую и медленную флэшку ADATA массового сегмента и дорогой, быстрый и защищенный от любых неприятностей внешней среды накопитель Corsair Survivor GTR.

Посвятим теперь пару слов каждому из участвовавших в сравнении накопителей, тем более, что алфавитный порядок идеально расставляет нашу четверку по заявленному производителями быстродействию.

ADATA C905

Объем: 32 ГБ
Интерфейс: USB 2.0
Заявленная производителем скорость последовательного чтения: 30 МБ/с
Заявленная производителем скорость последовательной записи: 8 МБ/с
Габариты: 18,7 х 10,7 х 61,8 мм
Вес: 13 г

Самая обыкновенная недорогая флэшка (около 1400 рублей за 32 Гбайта), выделяющаяся на фоне большинства аналогов разве что симпатичным матовым алюминиевым корпусом.

В использовании накопитель достаточно удобен (компактные размеры, хорошо фиксирующийся колпачок, минимальный нагрев при использовании), но даже заявленные производителем характеристики (до которых на практике он несколько не дотягивает) не позволяют надеяться на скоростные рекорды и заранее настраивают владельца на тренировку терпения.

Corsair Survivor GTR



Объем: 32 ГБ
Интерфейс: USB 2.0
Заявленная производителем скорость последовательного чтения: 34 МБ/с
Заявленная производителем скорость последовательной записи: 28 МБ/с
Габариты: 22 х 22 х 113 мм
Вес: 54 г

Второй из тестируемых накопителей может похвастаться практически абсолютной защитой от воздействий внешней среды. Футляр из прочного алюминиевого сплава с резьбовыми соединениями и резиновыми прокладками способен защитить флэшку и от ударов с ускорением до 1500 g, и от погружения в воду на глубину до 200 метров, и от вибрации.

Показатели скорости впечатляют не меньше (по крайней мере, на фоне большинства накопителей с интерфейсом USB 2.0), а нагрев при работе минимален. Настоящий хай-энд, но и по соответствующей цене, ощутимо превосходящей стоимость большинства известных нам накопителей аналогичного объема - даже моделей с поддержкой USB 3.0.

Габариты накопителя очень велики: он самый длинный в нашем квартете, а диаметр защитного футляра успешно соревнуется с сечением весьма упитанной модели Kingston под USB 3.0.

Kingmax ED-01


Объем: 64 ГБ
Интерфейс: USB 3.0
Заявленная производителем скорость последовательного чтения: 66 МБ/с
Заявленная производителем скорость последовательной записи: 41 МБ/с
Габариты: 20 х 9 х 74,5 мм
Вес: 10,5 г


Этот накопитель отличается вполне подходящими для ношения в кармане размерами, чем могут похвастаться не все флэшки, рассчитанные на работу с USB 3.0: обычная, средних размеров прямоугольная флэшка, выполненная из чёрного пластика. Серебристые детали - тот же пластик, но с металлизированным покрытием. Нагрев при работе невелик и не вызывает опасений по поводу живучести устройства при активном использовании. Защитный колпачок надевается на задний торец флэшки весьма оригинальным способом: для этого его надо развернуть на 180 градусов.



Объем: 32 ГБ
Интерфейс: USB 3.0
Заявленная производителем скорость последовательного чтения: 80/30 МБ/с (USB 3.0/USB 2.0)
Заявленная производителем скорость последовательной записи: 60/30 МБ/с (USB 3.0/USB 2.0)
Габариты: 22,2 х 16,1 х 73,7 мм
Вес: 25 г




Массивный накопитель в очень толстом корпусе с алюминиевыми вставками и синим светодиодом активности. По габаритам в нашей четверке с ним можно сравнить лишь Corsair Survivor GTR, но, в отличие от последнего, накопитель Kingston не может похвастаться экстремальными параметрами защищенности.

В ходе тестов был отмечен очень сильный нагрев накопителя при работе: после использования корпус нагревается настолько, что держать его в руках некомфортно - температура явно приближается к 50 °C, что не может не внушать опасений за срок жизни устройства.



Комплектацию этого накопителя выделяет наличие специального кабеля для улучшенного питания устройства при подключении к разъемам USB 2.0, которые по стандарту обеспечивают меньшую силу тока, чем USB 3.0 (500 мА против 900 мА). К одному разъему подключается накопитель, а два других подключаются к разъемам USB компьютера, причем один из подключаемых к разъемам USB проводов заметно тоньше другого и служит только для энергоснабжения. Правда, нам пользы от этого кабеля обнаружить не удалось: питания и от одного порта USB 2.0 на нашей системе хватало для нормальной работы накопителя, разницы в быстродействии или нагреве корпуса при использовании этого кабеля по сравнению с прямым подключением в один порт выявлено также не было.

Методика тестирования

В качестве тестового стенда использовалась следующая конфигурация:

Процессор Intel "Core i3-2100" (3,10 ГГц, 2x256 КБ + 3 МБ) ;
Мат. плата Socket1155 GIGABYTE GA-Z68X-UD3P-B3 (Intel Z68) ;
Жёсткий диск 3ТБ Western Digital Caviar Green WD30EZRS 5900 об/мин (SATA) ;
Один модуль памяти 1 ГБ DDR3 SDRAM SEC M378B2873GB0-CH9 (PC10600, 1333МГц, CL9) ;
Видеокарта HIS HD 3870 IceQ3 Turbo H387Q512NP (Radeon HD 3870) ;
Блок питания Seasonic M12D SS-850EM (850 Вт) ;
Операционная система Microsoft Windows 7 Ultimate 64-bit SP1.

Тестирование осуществлялось с установленными драйверами от производителей комплектующих, актуальными на июль 2011 года. Накопители размечались под файловую систему NTFS с размером кластера по умолчанию.

Все накопители подключались к портам контроллера USB 2.0 чипсета Intel Z68 и дополнительного интегрированного в материнскую плату контроллера USB 3.0 EtronTech EJ168A.

Для тестирования быстродействия использовалась следующие утилиты:

FC-Test 1.0 b13
CrystalDiskMark 3.0.1

Для FC-Test мы использовали шаблоны, соответствующие трем различным типовым способам применения флэш-накопителей:

Запись и чтение крупных файлов (один файл объемом 900 Мб), что характерно для крупных видеофайлов, дистрибутивов крупных программных пакетов и т.п. На графиках данный тест обозначен как «Крупный файл»;
Запись и чтение файлов умеренного объема (набор файлов размером по 2-12 Мбайт и общим объемом около 1 Гбайт), что можно сравнить с копированием фотографий или музыки в формате mp3. На графиках данный тест обозначен как «mp3»;
Запись и чтение файлов уже установленного программного пакета (шаблон снят с папки с установленным Microsoft Office 2007). Хотя такой способ применения не слишком характерен для флэш-накопителей, но именно он наиболее сложен для них в силу наличия большого количества мелких файлов. На графиках данный тест обозначен как «Программы».

Утилита CrystalDiskMark была задействована в первую очередь для обеспечения читателям возможности сравнить свои результаты с нашими, если возникнет такое желание. В этой программе нами применялся пятикратный прогон всех тестов при объеме тестовых данных 1000 Мбайт.

Результаты тестирования

Начнем с результатов, полученных в CrystalDisk Mark. Для каждого накопителя первый скриншот с данными измерений относится к подключению по интерфейсу USB 2.0, второй - к подключению по интерфейсу USB 3.0.

ADATA C905


Как нетрудно заметить, при подключении к контроллеру USB 3.0 у старой и довольно неторопливой флэшки USB 2.0 несколько повышается скорость чтения (в среднем примерно на 10 %), скорость записи при этом остается примерно на прежнем уровне (где-то чуть выше, где-то немного ниже). Тем не менее, даже такой результат оказался неожиданным: мы полагали, что интерфейс USB 2.0 отлажен уже настолько, что какой-либо разницы между контроллерами быть не должно.

Corsair Survivor GTR


Для быстрой (по меркам USB 2.0) флэшки Corsair прирост быстродействия от перехода на контроллер USB 3.0 виден невооруженным глазом: около 20 % прибавки в скорости последовательного чтения и чтения фрагментов по 512 Кбайт. Мелкие же файлы читаются почти вдвое быстрее! Но, как и в случае с накопителем ADATA, результаты записи данных отличаются незначительно: сколь-нибудь ощутимый прирост наблюдается лишь при последовательной записи, которая идет примерно на 10 % быстрее, чем при работе с контроллером Intel USB 2.0.

Kingmax ED-01


Поскольку эта модель изначально создана для работы с интерфейсом USB 3.0, не вызывает удивления резкий прирост скорости чтения при переходе на родной для неё режим. Но очевидны проблемы накопителя с записью данных: родной режим оказывается быстрее «наследного» лишь при последовательной записи, а для блоков данных по 512 Кбайт в режиме USB 3.0 наблюдается откровенный провал даже в сравнении с совсем невыдающимися результатами этого теста при работе с контроллером USB 2.0.

Kingston DataTraveler Ultimate 3.0


Второй накопитель стандарта USB 3.0 в нашем тестировании оказался более медленным по скорости чтения при работе с контроллером USB 2.0, чем его рассмотренный выше собрат. Но при подключении к порту USB 3.0 он обошел своего конкурента, а по скорости записи, особенно мелких файлов, оставил далеко позади всех соперников по тестированию.

Теперь перейдем к результатам FC-test. Для каждого из тестов мы составили по две таблицы (на чтение и на запись) с результатами всех накопителей под управлением как контроллера USB 2.0, так и USB 3.0.



Как нетрудно заметить, чтение единичного файла объемом 900 Мбайт при подключении накопителей к разъему USB 2.0 демонстрирует практически полный паритет устройств - несколько отстает от остальных лишь заведомый аутсайдер, флэшка ADATA, но даже ее результат нельзя назвать разгромным поражением.

Подключение к контроллеру EtronTech приносит увеличение скорости для всех накопителей, но в сильно отличающихся пропорциях. Прирост быстродействия накопителя ADATA чисто символический, несколько больше (но тоже не слишком много) прибавляет модель под USB 2.0 от Corsair, а оба накопителя с интерфейсом USB 3.0, оказавшись в родной стихии, приблизительно удваивают свои результаты.



При записи аналогичного файла даже посредством контроллера USB 2.0 результаты уже далеки от плотной группы, наблюдавшейся на чтении. В тройке лидеров несколько отстает накопитель Kingston, а бюджетная ADATA проигрывает более быстрым соперникам уже в разы.

При переходе на контроллер USB 3.0 картина снова меняется: безоговорочным лидером становится накопитель Kingston. Второе место ожидаемо занимает второй накопитель с новым интерфейсом, но его отставание от лидера практически полуторакратное. За ней (и тоже с почти полуторакратым отставанием) следует быстрая флэшка USB 2.0 Corsair, а ADATA безнадежно отстала от всех соперников.



На средних по размеру файлах шаблона mp3 ситуация с чтением данных посредством контроллера USB 2.0 практически аналогична наблюдаемой в первом тесте - разве что чуть увеличился разброс между местами. Опять же слегка отстал от Corsair и Kingmax накопитель Kingston, опять позади всех (но не с критическим отрывом) ADATA.

С переходом же на контроллер USB 3.0 сходство с предыдущим тестом становится практически абсолютным.



Но на записи картина меняется весьма существенно.

В первую очередь бросается в глаза полный и абсолютный провал накопителя Kingmax во взаимодействии с обеими версиями интерфейса USB. При работе с контроллером USB 2.0 он умудрился отстать даже от дешевой флэшки ADATA, а переход на «родную» третью версию USB позволил лишь догнать ее. Отставание же этой пары от накопителей Corsair и Kingston оказалось просто безнадежным.

Во вторую очередь можно отметить отличные результаты USB 2.0 накопителя Corsair и просто превосходные показатели быстродействия модели Kingston в режиме USB 3.0.



В тесте на чтение шаблона папки с установленным пакетом Microsoft Office 2007, где присутствует масса мелких файлов при некотором количестве более крупных (всего 3384 файла на 450 Мб объема), в режиме USB 2.0 второй за тест «гол престижа» забила флэшка ADATA. На сей раз она сумела обойти накопитель Kingston, который не слишком шустро читает в режиме USB 2.0. Впереди с практически равными показателями в этом режиме идут накопители Corsair и Kingmax.

При работе с контроллером USB 3.0 накопитель Kingmax остается лидером в чтении, но на второе место по скорости выходит Kingston, обгоняя модель Corsair, неспособную воспользоваться преимуществами более нового интерфейса, хотя и заметно прибавляющую в скорости при работе с контроллером EtronTech..



Запись большого количества мелких файлов традиционно является наиболее сложным испытанием для флэш-памяти. В этом тесте пары победителей и аутсайтеров обозначились совершенно четко. В хвосте плетутся модели ADATA и Kingmax, не дотянувшие и до 1 МБ/с средней скорости записи. В лидерах (уже ожидаемо по прежним результатам на запись) оказались модели Kingston и Corsair, причем даже в режиме USB 2.0 накопитель Kingston почти вдвое опережает соперника, а с переходом на USB 3.0 его преимущество возрастает почти до пятикратного.

Подведение итогов

Как мы выяснили, совместимость между контроллерами и устройствами USB 2.0 и USB 3.0 обеспечивается действительно отличная. В большинстве случаев накопители USB 3.0 при подключении к USB 2.0 показывают лучшие результаты производительности, нежели специально созданные для использования с USB 2.0 устройства (к неприятным исключениям можно отнести накопитель Kingmax, провалившийся на записи средних и мелких файлов - но и с контроллером USB 3.0 его результаты не лучше). Более того: даже накопители, созданные под интерфейс USB 2.0, при подключении к порту USB 3.0 зачастую прибавляют в производительности (что было особенно заметно на примере «быстрого» накопителя Corsair). Прекрасный результат для контроллера EtronTech даже без учета того, что работа с USB 2.0 не является для него приоритетной, а контроллеры USB производства Intel всегда имели репутацию достаточно быстрых.

Что же касается работы накопителей USB 3.0 с контроллером USB 2.0, то параметры чтения обеих рассмотренных моделей со свежим интерфейсом оказались в целом на уровне одного из быстрейших накопителей USB 2.0 - Corsair Survivor GTR. Правда, стоит отметить, что Kingston DataTraveler Ultimate 3.0 несколько уступил своим соперникам, наиболее заметно отстав на чтении мелких файлов.

По записи же расклад оказался иным: не блеснувший на чтении через USB 2.0 накопитель Kingston оказался вне конкуренции при записи мелких файлов, вдвое обогнав здесь Corsair Survivor GTR, который уверенно занял второе место. Накопитель Kingmax ED-01, показавший отличные результаты на чтении с «наследного» интерфейса, достойно выступил лишь на записи крупных файлов, по остальным параметрам безнадежно уступив накопителям Kingston и Corsair (а на средних по размеру файлах шаблона mp3 его обогнала даже скромная флэшка ADATA).

Если же рассматривать работу накопителей Kingmax и Kingston в «естественных условиях», т.е. при подключении к контроллеру USB 3.0, то по скорости чтения крупных и средних файлов впереди Kingston, но мелкие файлы Kingmax читает несколько быстрее. По записи же Kingston просто вне досягаемости своего сегодняшнего соперника: даже при работе с единичным крупным файлом его преимущество приближается к 50%, а на мелких и средних файлах отрыв по скорости измеряется уже десятками раз!

В целом Kingston DataTraveler Ultimate 3.0 показывает превосходные результаты при записи файлов любого объема, что можно уверенно назвать его главным достоинством. К недостаткам же (помимо отмеченных еще при первом знакомстве неприличного нагрева при работе и нескромных габаритов) можно отнести лишь относительно невысокую скорость чтения файлов (особенно мелких) при работе через USB 2.0, а также потенциальные проблемы с необходимостью дополнительного питания при подключении к портам USB 2.0. Таскать с собой помимо немаленькой флэшки еще и кабель-разветвитель явно относится к числу удовольствий уровнем ниже среднего.

Впрочем, уже доступно второе поколение накопителей этой линейки - DataTraveler Ultimate 3.0 G2 - для представителей которой не требуется дополнительное питание при подключении к USB 2.0, а заявленные скоростные характеристики впечатляют еще более: до 100 Мб/с на чтение и до 70 Мб/с на запись.

Накопитель Kingmax ED-01 обладает другим набором достоинств: на его стороне отсутствие провалов в любых режимах чтения (включая и вполне уверенную работу с интерфейсом USB 2.0), а также куда более удобные для переноски размеры. Цена, надо полагать, тоже должна быть более доступной (на момент тестирования эта модель еще не появилась в продаже). Однако крайне низкие показатели быстродействия при записи средних и мелких файлов ставят под сомнение целесообразность приобретения этой модели.

Подводя общий итог, остаётся разве что выступить в роли Капитана Очевидность: хотя сам интерфейс USB 3.0, вне всякого сомнения, значительно превосходит USB 2.0, реальное быстродействие рассчитанных на него флэшек определяется не только интерфейсом, но и скоростью использованной флэш-памяти, а также «разумностью» контроллера - флэшке, на которой при записи мелких файлов скорость падает ниже мегабайта в секунду, смена интерфейса не поможет никак. Таким образом, использование USB 3.0 однозначно позволяет достичь высоких скоростей чтения и записи больших файлов, а вот при работе с мелкими всё может оказаться не столь однозначно. К сожалению, жесточайшая ценовая конкуренция производителей флэшек может привести к тому, что через некоторое время на рынке флэшек USB 3.0 повторится ситуация с флэшками USB 2.0, где на одну быструю модель приходятся два десятка медленных, не способных полностью загрузить даже интерфейс более чем десятилетней давности.

Другие материалы по данной теме


USB 3.0: есть ли смысл для картовода?
USB 3.0 - теория и практика

Обновлено: 31.05.2019 15:46:48

Эксперт: Давид Хоффман

Технический прогресс в отношении компьютеров проявляется особенно ярко. Едва ли не каждый год представляются новые технологии, интерфейсы, системы, чипы и прочие архитектуры. Это затрагивает и такие привычные вещи, как USB.

Так, например, начиная с 2017-2018 годов начал активно внедряться интерфейс USB Type-C. У него разъём симметричный, овальный, и вообще не совместимый с традиционными прямоугольными Type-A.

Но если Type-C от Type-A отличается кардинально, то различия между USB 2.0 и USB 3.0 не так очевидны. Разберёмся, в чём они заключаются и стоит ли переплачивать за компьютер или флешку с новым интерфейсом.

USB 2.0 – сравнительно старый стандарт. Технология была представлена в начале 2000 года и на тот момент предлагала настолько высокую скорость передачи данных, что получила «подзаголовок» High-Speed.

В частности, максимальная скорость передачи данных, регламентированная этим протоколом, составляет 480 мегабит (60 мегабайт) в секунду. Она достигается на устройствах с поддержкой Hi-Speed. Таковыми являются различные флешки, камеры, фотоаппараты и так далее.

Впрочем, скоростной параметр – теоретический. На практике средняя скорость передачи данных составляет около 20 мегабайт в секунду.

При разработке стандарта 2.0 создатели стремились обеспечить максимальную совместимость с устаревшими интерфейсами. Так, это по-прежнему четырёхконтактный разъём (5-контактный на устройствах с заземлением), по которому передаётся ток с напряжением 5 Вольт и силой 0.5 Ампер на компьютерах. Тем не менее, переработка контроллера шины позволила увеличить скорость передачи данных.

В целом, на настоящий момент стандарт 2.0 – всё ещё универсальный интерфейс, который даже поддерживаться будет как минимум несколько лет. Низкая цена на контроллеры, огромное количество совместимых устройств и проработанный механизм взаимодействия делают его подходящим для использования в домашних и офисных условиях.

Достоинства

    Огромное количество совместимых устройств;

    Поддержка старыми операционными системами;

    Низкая нагрузка на блок питания или аккумулятор.

Недостатки

  • Медленный.

Точнее, он сравнительно медленный. Поколение 3.0, конечно, превосходит его по пропускной способности, но фактическая скорость передачи данных зависит от производительности накопителя, типа файлов, файловой системы и множества сторонних параметров.

Интерфейс USB 3.0 был представлен в 2008 году и, что интересно, являлся не улучшением предыдущего поколения, а полной его переработкой. Изменения затронули даже конструкцию разъёма!

Так, в ревизиях Superspeed используется девять контактов: 2 основных сигнальных, 2 основных токовых, 2 дополнительных сигнальных, 2 дополнительных токовых и – опционально – «земля». Впрочем, основные расположены на тех же местах, что и у стандарта 2.0, благодаря чему достигается совместимость с предыдущими поколениями.

Также повысили силу тока, подающегося на разъём – теперь это 0.9 Ампера. Благодаря этому удалось достигнуть трёх показателей:

    К одному коннектору на материнской плате можно подключить больше устройств по «древовидному» методу (то есть в «материнку» - клавиатуру с внешним USB-разъёмом, в клавиатуру – кардридер, а в него – флешку, например);

    Некоторым устройствам больше не требуется внешнее питание для работы, весь необходимый ток он берут из интерфейса;

    Подключённые к компьютеру мобильные девайсы заряжаются быстрее.

Но главное достоинство ревизии – увеличенная скорость передачи данных. У стандарта 3.0 она составляет до 5 гигабит (0.6 гигабайта) в секунду. Разумеется, это – теоретический показатель, на практике он ограничивается возможностями принимающего устройства.

Интерфейс поколения 3.0 открыл дорогу новым возможностям подключённых устройств. Так, в последующих его ревизиях можно найти:

    Совмещение с DisplayPort для подключения экранов;

    Поддержка Thunderbolt для максимально высокой скорости передачи данных (это необходимо, например, для работы внешних видеокарт);

    Поддержка двухсторонней передачи тока (то есть выбирается ведущее устройство, которое заряжает ведомое – например, можно заряжать ноутбук от смартфона).

Этим развитие не ограничивается. В дальнейшем будут найдены и другие способы использования разъёмов с максимальной пользой.

Достоинства

    Повышенная скорость передачи данных;

    Повышенный ток для питания подключённых устройств;

    Возможность оснащения разъёма дополнительными функциями;

    Полная обратная совместимость с устаревшими интерфейсами семейства USB.

Недостатки

    Дороговизна;

    Повышенный разряд аккумулятора ноутбука.

Особенно сильно дороговизна стандарта USB 3.0 проявляется в ценовой политике флешек и подобных внешних носителей. Так, устройство, оснащённое 2.0, с ёмкостью 8 ГБ, сейчас можно купить за 3-5 долларов. А вот за флешку такого же объёма, но уже с 3.0, придётся заплатить 10-15 долларов.

Версии 3.1 и 3.2

Дальнейшее развитие интерфейса привело к тому, что разработчики столкнулись с аппаратными ограничениями. Оснастить разъём кучей коннекторов и при этом обеспечить совместимость с устаревшими итерациями не удалось. Тогда было принято решение переработать его.

Так и появился Type-C. Этот тип интерфейса оснащается 24 выводами, благодаря чему удалось добиться множества дополнительных фич. Во-первых, он симметричный, так что больше не требуется крутить флешку перед установкой. Во-вторых, он полностью поддерживает Power Delivery и может передавать до 20 Вольт тока. И наконец, максимальная сила тока в нём составляет 5 Ампер!

Правда, в рамки 3.0 эти дополнительные возможности не вписывались. Так появилось две ревизии – 3.1 и 3.2. В них удалось задействовать дополнительные каналы передачи данных, благодаря чему максимальная пропускная способность составила 10 гигабит (1.2 гигабайта) в секунду!

Но стоит отметить, что устройств, которые поддерживают настолько высокие скорости, пока нет. Обычно идёт ограничение по скорости накопителя или же тактовой частоте контроллера.

Сравнение

Итак, USB 2.0 и USB 3.0 различаются конструкционно и технологически. Теперь самое время сравнить их и выбрать что лучше!

Параметр

Предельная скорость передачи данных

60 мегабайт в секунду

600 мегабайт в секунду

Сила тока на разъёме

Совместимость со старыми операционными системами

От Windows XP и новее

От Windows 8 и новее. В Windows 7 до SP1 требует установки драйверов

Совместимость с устаревшими поколениями

Обратная

Обратная

Дополнительные функции

Возможность питания (Power-over-USB, USB Power Delivery), работы в интерфейсах Thunderbolt, DisplayPort

Сравнительно низкая

Сравнительно высокая

USB 3.0 используется в основном для передачи данных и питания. Он необходим для быстрой работы подключённых флешек, смартфонов и других накопителей. Также в некоторых случаях по нему присоединяются внешние устройства вроде видеокарт, звуковых адаптеров и так далее.

USB 2.0 применяется в девайсах, которым не требуется высочайшая скорость. Его можно даже сейчас, в 2019 году, встретить в новейших клавиатурах, мышках, принтерах и сканерах. Низкая цена, хорошая совместимость и достаточная для большинства задач пропускная способность сохранят его актуальность на длительное время.

Существует множество разновидностей и модификаций даже самого простого и доступного электронного оборудования, такого, например, как карты памяти.

Не многие обращали внимание, но даже они имеют две распространенные модификации – 3.0 и 2.0.

В данной статье мы рассмотрим USB 2.0 и USB 3.0, обсудим их отличия и скорость.

Особенности понятия

Существуют всеми известные прямоугольные посты для подключения формата USB. В них нужно подключать соответствующие кабели, карты памяти и т. п.

Физически все эти порты одинаковы (по габаритам и внешнему виду), в них можно подключать любое устройство соответствующего формата.

Однако порты отличаются по конфигурации, и существует их два вида USB 2.0, и USB 3.0. Как ясно из обозначения, версия 3.0 является более новой и современной, чем 2.0. Она обладает лучшими эксплуатационными характеристиками по многим параметрам. Однако данные форматы являются условно совместимыми, то есть особой проблемы подбор соответствующих устройств представлять не будет.

Тем не менее, эти конфигурации имеют достаточно сильно отличающиеся эксплуатационные характеристики, и именно о них будет рассказано в данном материале.

История

Чтобы полностью понимать различия между двумя этими версиями, необходимо разобраться в том, что такое USB, как работает такой порт и чем принципиально отличен от других типов.

USB – это аббревиатура от англоязычного словосочетания «универсальная последовательная шина» (universal serial bus).

Основное положительное отличие такого формата от всех остальных в том, что с его помощью можно передавать абсолютно любые данные и типы информации, по такому порту можно подключить любое устройство.

Именно эти особенности делают данный тип слота таким популярным и распространенным на протяжении уже очень многих лет. За это время появилось множество его разновидностей и конфигураций, основное отличие между которыми в скорости работы.

Старые ПК не отличались высокой универсальностью подключений – они имели множество разнообразных портов под те или иные цели, то или иное оборудование. Но начиная с 1994 года велась разработка над многофункциональным универсальным портом, каким и стал в итоге USB. Первая версия устройства, похожего на современное, появилась в 1996 году и носила обозначение 1.0.

Скорость ее была минимальной и едва дотягивала до 1,5 Мбит/с. А в 2000 году появилась следующая версия – 2.0, и она имела более применимую для работы скорость 480 Мбит/с.

Такая скорость уже позволяла действительно пользоваться портом в полной мере, так как наконец стало возможным подключать к порту простенькое оборудование, вроде мышек и клавиатур.

Версия 3.0, которая является самой новой и современной в настоящий момент, увидела свет в 2008 году. Она теоретически позволяет развить очень высокую скорость, вплоть до 5 Гб/сек. Такая скорость позволяет подключать к порту не только простое оборудование и карты памяти, но и более или менее сложные и производительные устройства, например, жесткие диски.

Основные отличия

Чем же отличаются разновидности этих портов друг от друга?

Можно выделить несколько основных различий:

Визуально отличить все три версии друг от друга очень просто – версия 1.0 отсутствует на всех компьютерах, выпущенных после 2009 года, порты версии 2.0 не имеют окраски (цвет белый), а порты версии 3.0 окрашены в синий цвет, так что определить их можно еще до покупки устройства, не заглядывая в техническую документацию; Скорость передачи - главное функциональное отличие этих устройств. Оно становится очевидным при их использовании, и именно оно – причина того, что одно и тоже устройство в разных портах может работать с разной скоростью. Хотя скорость передачи версии 3.0 реально гораздо ниже заявленных максимальных 5 Гб/с, она все равно остается гораздо более высокой, чем у второй версии; Эксплуатационное отличие также имеется и оно заключается в силе тока. Если в старой версии она составляла 500 мА, то в новой она составляет уже почти 900 мА. Благодаря этой особенности такой порт может питать электроэнергией несколько мощных устройств при использовании разветвителя; С точки зрения непосредственного устройства кабеля также есть некоторые различия. Если старая версия имела всего 4 провода под оплеткой, то новая имеет их 8, благодаря чему ускоряется работа. Но также именно по этой причине кабель новой версии более толстый. В этом есть и негативные стороны, так как такое устройство кабеля ограничило его максимально возможную длину до 5 метров и значительно повысило его стоимость; Ни одна старая версия операционной системы Windows, включая ХР не будет работать с новой версией порта , так как технически не приспособлена для этого. Все кабели и порты версии 3.0 все равно при подключении к устройству с такой старой операционной системой будут работать в версии 2.0.

Таким образом, хотя данная версия и имеет ряд неоспоримых преимуществ, как более новая, имеются у нее и серьезные недостатки.

Ограниченность длины кабеля может быть очень неудобной для многих пользователей, а особенно при организации рабочих мест.

Совместимость

Совместимы ли версии 2.0 и 3.0, можно ли подключить кабель одной версии к порту другой?

Технически это возможно – устройство будет исправно работать, так как порты физически совместимы. Однако всегда будут возникать значительные изменения в функционировании.

А именно, при такой комбинации USB всегда будет работать по параметрам более старой версии, то есть, в данном случае, в формате 2.0.

Дело в том, что тогда как новая версия приспособлена для временного «отката» до старой, старая просто не имеет технических и конструктивных возможностей для работы в формате 3.0, как ясно из написанного выше.

Таким образом, данные версии можно назвать условно совместимыми.

Вывод

Нужно понимать, что абсолютно все новое и современное оборудование выпускается с портами и кабелями версии USB 3.0, потому наиболее целесообразно покупать компьютер и ноутбук тоже с этой версией для достижения максимальной эффективности в работе.

Новая версия работает не только быстрее, но и гораздо стабильнее из-за некоторых особенностей передачи потока данных, а кроме того, пары версий 3.0-3.0 реже дают сбои, чем 3.0-2.0 (когда в порт второй версии подключено устройство третьей, или наоборот).

Являясь членом интернет сообщества, Вы наверняка уже слышали про технологию USB3.0. И, возможно, задавались вопросом, что это и в чем ее отличие от USB 2.0.
Давайте разберемся, что такое USB. USB расшифровывается как универсальная последовательная шина Universal Serial Bus. Индийский инженер-программист Аджай В. разработал USB в далеком 1996 году, с тех пор эта технология стала стандартным способом подключения к компьютеру. Мышь, принтер, сканер, переносные диски памяти, игровые консоли, и множество других внешних устройств пользуются этой технологией. На сегодняшний день продано более 10 млрд. USB-устройств.

Что такое USB 3.0?

17 сентября 2007 Intel объявила о создании технологии USB 3.0 (или SuperSpeed USB) с очень высокими показателями скорости и производительности. Основное отличие USB 3.0 от USB 2.0 — это конечно скорость. USB 2.0 в теории должна обладать скоростью 480 Мбит / с. но в реальности, не достигает и 250 Мбит / сек. SuperSpeed USB может достичь теоретической максимальной скорости 4,8 Гбит / с, что в десять раз превышает скорость USB 2.0.

Второе важное отличие — это увеличение силы тока до 900 мА в USB 3.0, что явно превосходит USB 2.0 с его 500 мА. Это дает возможность подпитывать от одного хаба большее количество устройств, или вообще избавиться от отдельных блоков питания.

Кабель USB 2.0 содержал в себе 4 провода. В новом кабеле будет на две витые пары больше, что приведет к утолщению провода. Новые контакты расположились отдельно от старых, в другом контактном ряду. Кабель для SuperSpeed USB можно будет отличить, просто взглянув на контакты. По этой же причине, новые кабелями будут более толстыми и менее гибкими и (неизбежно) более дорогими. Все это повлияло и на максимальную длину кабеля. Рекомендуемый кабель для использования с USB 2.0. 5 метров. SuperSpeed USB кабель будет ограничен максимумом 3 метра. Однако этот кабель будет иметь специальное покрытие, которое предотвратит вмешательство электромагнитных полей.

Windows ввел поддержку версии 3.0 только для Vista и Windows 7. Для XP эта технология, к сожалению, осталась за бортом. Linux стал поддерживать USB 3.0 с версии 2.6.31.

Цена на новую технологию, к сожалению пока очень высока, но за ее разработку взялось уже множество компаний и в ближайшее время мы увидим падение цен.

USB 2.0 еще долго останется на плаву. Мышь и клавиатура на новом интерфейсе не увеличат свою эффективность, но значительно подорожают. Внедрение произойдет в устройства передачи и хранения большого объема информации.

Выводы сайт

  1. Скорость передачи данных увеличена почти в 10 раз, так что 1 Тб будет перенесен за 1 час.
  2. Увеличение силы тока почти в 2 раза дает возможность с одного порта подпитывать гораздо больше устройств.
  3. Новая технология является пока более дорогой, а кабель более толстый и менее длинный.
  4. USB 3.0 поддерживается не всеми операционными системами. В первую очередь это касается Windows XP.
  • Mini-B Connector ECN : извещение выпущено в октябре 2000 года.
  • Errata, начиная с декабря 2000 : извещение выпущено в декабре 2000 года.
  • Pull-up/Pull-down Resistors ECN
  • Errata, начиная с мая 2002 : извещение выпущено в мае 2002 года.
  • Interface Associations ECN : извещение выпущено в мае 2003 года.
    • Были добавлены новые стандарты, позволяющие ассоциировать множество интерфейсов с одной функцией устройства.
  • Rounded Chamfer ECN : извещение выпущено в октябре 2003 года.
  • Unicode ECN : извещение выпущено в феврале 2005 года.
    • Данное ECN специфицирует, что строки закодированы с использованием UTF-16LE .
  • Inter-Chip USB Supplement : извещение выпущено в марте 2006 года.
  • On-The-Go Supplement 1.3 : извещение выпущено в декабре 2006 года.
    • USB On-The-Go делает возможным связь двух USB-устройств друг с другом без отдельного USB-хоста. На практике одно из устройств играет роль хоста для другого.

USB OTG

USB 3.0

USB 3.0 находится на финальных стадиях разработки. Созданием USB 3.0 занимаются компании: Microsoft, Texas Instruments, NXP Semiconductors. В спецификации USB 3.0 разъёмы и кабели обновлённого стандарта будут физически и функционально совместимы с USB 2.0. Кабель USB 2.0 содержит в себе четыре линии - пару для приёма/передачи данных, одну - для питания и ещё одну - для заземления. В дополнение к ним USB 3.0 добавляет пять новых линий (в результате чего кабель стал гораздо толще), однако новые контакты расположены параллельно по отношению к старым на другом контактном ряду. Теперь можно будет с лёгкостью определить принадлежность кабеля к той или иной версии стандарта, просто взглянув на его разъём. Спецификация USB 3.0 повышает максимальную скорость передачи информации до 4,8 Гбит/с - что на порядок больше 480 Мбит/с, которые может обеспечить USB 2.0. USB 3.0 может похвастаться не только более высокой скоростью передачи информации, но и увеличенной силой тока с 500 мА до 900 мА. Отныне пользователь сможет не только подпитывать от одного хаба гораздо большее количество устройств, но и само аппаратное обеспечение, ранее поставлявшееся с отдельными блоками питания, избавится от них.


Здесь GND - цепь «корпуса» для питания периферийных устройств, VBus - +5 В, так же для цепей питания. Данные передаются по проводам D+ и D− дифференциально (состояния 0 и 1 (в терминологии официальной документации diff0 и diff1 соответственно) определяются по разности потенциалов межу линиями более 0,2 В и при условии, что на одной из линий (D− в случае diff0 и D+ при diff1) потенциал относительно GND выше 2,8 В. Дифференциальный способ передачи является основным, но не единственным (например, при инициализации устройство сообщает хосту о режиме, поддерживаемом устройством (Full-Speed или Low-Speed), подтягиванием одной из линий данных к V_BUS через резистор 1.5 кОм (D− для режима Low-Speed и D+ для режима Full-Speed, устройства, работающие в режиме Hi-Speed, ведут себя на этой стадии как устройства в режиме Full-Speed). Так же иногда вокруг провода присутствует волокнистая обмотка для защиты от физических повреждений. .

Коннектор USB 3.0 тип B

Коннектор USB 3.0 тип А

Кабели и разъёмы USB 3.0

Недостатки USB

Хотя пиковая пропускная способность USB 2.0 составляет 480 Мбит/с (60 Мбайт/с), на практике обеспечить пропускную способность, близкую к пиковой, не удаётся. Это объясняется достаточно большими задержками шины USB между запросом на передачу данных и собственно началом передачи. Например, шина FireWire хотя и обладает меньшей пиковой пропускной способностью 400 Мбит/с, что на 80 Мбит/с меньше, чем у USB 2.0, в реальности позволяет обеспечить бо́льшую пропускную способность для обмена данными с жёсткими дисками и другими устройствами хранения информации.

USB и FireWire/1394

Протокол USB storage, представляющий собой метод передачи команд

Кроме того, USB storage не поддерживался в старых ОС (первоначальная Windows 98), и требовал установки драйвера. SBP-2 поддерживался и в них. Также в старых ОС (Windows 2000) протокол USB storage был реализован в урезанном виде, не позволяющем использовать функцию прожига CD/DVD дисков на подключенном по USB дисководе, SBP-2 никогда не имел таких ограничений.

Шина USB строго ориентирована, потому соединение 2 компьютеров или же 2 периферийных устройств требует дополнительного оборудования. Некоторые производители поддерживают соединение принтера и сканера, или же фотоапарата и принтера, но эти реализации сильно завязаны на конкретного производителя и не стандартизированы. Шина 1394/FireWire не подвержена этому недостатку (можно соединить 2 видеокамеры).

Тем не менее, ввиду лицензионной политики Apple, а также намного более высокой сложности оборудования, 1394 менее распространен, материнские платы старых компьютеров не имеют 1394 контроллера. Что касается периферии, то поддержка 1394 обычно не встречается ни в чем, кроме видеокамер и корпусов для внешних жестких дисков и CD/DVD приводов.

См. также

  • FireWire
  • TransferJet

Источники

Ссылки

  • USB News (нем.)
  • List of USB ID’s (Vendors, devices and interfaces) (англ.)

Литература

  • Скотт Мюллер. Модернизация и ремонт ПК (глава 15 - Последовательный, параллельный и другие интерфейсы ввода/вывода - USB) = Upgrading and Repairing PCs. - 17 изд. - М.: «Вильямс» , 2007. - С. 1016-1026 . - ISBN 0-7897-3404-4
Статьи по теме: